Recientemente se identificó una nueva producción circadiana de Drosophila, ritmo de preferencia de temperatura (TPR), en el que la temperatura preferida en moscas se eleva durante el día y cae durante la noche. TPR se regula independientemente de otra salida circadiana, actividad locomotriz. Aquí describimos el diseño y análisis de TPR en Drosophila.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
Diseño y Análisis Del Comportamiento De Preferencia De Temperatura Y Su Ritmo Circadiano En Drosophila
En este artículo
Resumen
Resumen
El reloj circadiano regula muchos aspectos de la vida, incluyendo el sueño, la actividad locomotriz y los ritmos de temperatura corporal (BTR)1,2. Recientemente hemos identificado una nueva producción circadiana de Drosophila, llamada ritmo de preferencia de temperatura (TPR), en la que la temperatura preferida en moscas sube durante el día y desciende durante la noche 3. Sorprendentemente, la TPR y la actividad locomotriz se controlan a través de distintas neuronas circadianas3. La actividad locomotriz de Drosophila es una salida de comportamiento circadiana bien conocida y ha proporcionado fuertes contribuciones al descubrimiento de muchos genes y mecanismos conservados del reloj circadiano de mamíferos4. Por lo tanto, la comprensión de TPR llevará a la identificación de mecanismos circadianos moleculares y celulares hasta ahora desconocidos. Aquí, describimos cómo realizar y analizar el ensayo TPR. Esta técnica no solo permite diseccionar los mecanismos moleculares y neuronales de la TPR, sino que también proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos fundamentales de las funciones cerebrales que integran diferentes señales ambientales y regulan los comportamientos de los animales. Además, nuestros datos publicados recientemente sugieren que la mosca TPR comparte características con el mamífero BTR3. Drosophila son ectotherms, en los cuales la temperatura del cuerpo se regula típicamente comportamiento. Por lo tanto, TPR es una estrategia utilizada para generar una temperatura corporal rítmica en estas moscas5-8. Creemos que la exploración adicional de Drosophila TPR facilitará la caracterización de los mecanismos subyacentes al control de la temperatura corporal en animales.
Introducción
La temperatura es una señal ambiental ubicua. Los animales exhiben una variedad de comportamientos con el fin de evitar temperaturas dañinas y buscar temperaturas cómodas. Drosophila exhibe un comportamiento robusto de la preferencia de la temperatura6,7. Cuando las moscas se liberan en un gradiente de temperatura de 18-32 °C, las moscas evitan las temperaturas cálidas y frías y finalmente eligen una temperatura preferida de 25 °C por la mañana3. Los sensores de temperatura cálida son un conjunto de neuronas termosensoriales, neuronas AC, que expresan el potencial del receptor transitorio de Drosophila (TPR) canal, TRPA16,9....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Protocolo
1. Preparación de moscas
- Experimentos de luz oscura (LD)
- Críe moscas en incubadoras (25 °C/40-60% de humedad relativa (RH)) bajo ciclos ligeros de 12 horas/oscuridad de 12 horas (LD). La intensidad de la luz de las incubadoras es de ~ 500-1,000 lux.
- Dos incubadoras son necesarias para completar los ensayos de comportamiento durante un período de 24 horas. Ambas incubadoras deben tener una luz programable con funciones ON OFF. También deben tener puertas sólidas que no sean permeables a la luz(es decir, sin vidrio o plexiglás).
Nota: Una incubadora debe ser designada una incubadora de "día" y configurada a un ....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Resultados
Un ejemplo del ritmo de preferencia de temperatura se muestra en la Figura 5. Si el procedimiento de comportamiento se realiza con éxito, las moscas deben exhibir un TPR en el que prefieren una temperatura baja por la mañana y una temperatura más alta por la noche. El aumento de ~ 1-1.5 ° C durante el día en la preferencia de temperatura debe observarse durante el transcurso del día, independientemente del fondo genético, ya que mostramos que w1118, yw y canton S mos.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Discusión
Aquí, ilustramos los detalles del aparato de comportamiento de preferencia de temperatura y el análisis del comportamiento de TPR. Drosophila exhiben las características salientes, robustas, y reproducibles de TPR reloj-controlado. Sin embargo, nuestros datos sugieren que por lo menos dos factores, luz ambiente y edad, disturben perceptiblemente los fenotipos del comportamiento de TPR.
Observamos que la luz afecta significativamente la preferencia de temperatura en Drosophila.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Divulgaciones
No hay nada que revelar.
Agradecimientos
Estamos agradecidos a los Doctores Aravinthan Samuel y Marc Gershow que ayudaron a desarrollar la versión inicial del aparato conductual y a Matthew Batie que modificó el aparato conductual. Esta investigación fue apoyada por Trustee Grant del Cincinnati Children's Hospital, JST/PRESTO, March of Dimes y NIH R01 GM107582 a F.N.H.
....Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Bright Lab Jr. Safelight | Amazon | #B00013J8UY | Luz roja para habitaciones oscuras |
| Productos | Rain X SOPUS | Repelente al agua: Aplique la cubierta de plexiglás | |
| C-Clamp | Home Depot | ||
| Temperatura/higrómetro | Fisher | 15-077-963 | |
| Dispositivos Peltier | TE Technology, Inc. | HP-127-1.4-1.15-71P | |
| Termómetro | Fluke | Fluke 52II | |
| Controlador de sobremesa | Oven Industries | 5R6-570-15R y 5R6-570-24R | |
| Sonda de sensor de temperatura | Oven Industries | TR67-32 | |
| Genérico 480 vatios Fuente de | refrigeración para ordenador | ||
| MCR220-QP-RES Radiador doble de 120 mm con depósito | Sistema de enfriamiento de computadora | Swiftech | |
| Bomba de CC en línea MCP350 de 12 V Sistema de enfriamiento de | computadora | Swiftech | |
| Refrigerador líquido de tarjeta gráfica MCW50 | Sistema de enfriamiento de computadora | Swiftech | |
| Guadaña Kaze-Jyuni Ventilador de SY1225SL12SH | Sistema de enfriamiento de computadora | PC |
Referencias
- Krauchi, K. The thermophysiological cascade leading to sleep initiation in relation to phase of entrainment. Sleep Med. Rev. 11, 439-451 (2007).
- Krauchi, K. The human sleep-wake cycle reconsidered from a thermoregulatory point of view. <....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Reimpresiones y permisos
Etiquetas
Ritmo de preferencia de temperaturaReloj circadiano de DrosophilaEnsayo de gradiente de temperaturaConfiguración del dispositivo PeltierAnálisis conductual de moscasMapeo de neuronas circadianasMedición de la preferencia de temperaturaProtocolo de control ambientalMétodo de recolección de datosInvestigación de circuitos neuronales
